PL101006B1 - Przekladnia hydrokinetyczna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekladnia hydro¬ kinetyczna sluzaca do zmiany wartosci momentu obrotowego na drodze zmiany momentu pedu cie¬ czy roboczej, skladajaca sie z co najmniej trzech wirników, przy czym co najmniej jeden z nich zwany wirnikiem pompy polaczony jest z walem napedowym, co najmniej jeden inny zwany wir¬ nikiem turbiny polaczony jest z walem napedza¬ jacym i co najmniej jeden jeszcze inny zwany wirnikiem kierownicy polaczony jest z nieruchoma czescia przekladni, lub mechanizmem wolnego ko¬ la pozwalajacym na swobodny obrót wirnika w jednym kierunku. Przekladnia hydrokinetyczna sto¬ sowana jest w ukladach napedowych sluzacych do napedu pojazdów mechanicznych zwlaszcza maszyn budowlanych.

Kazdy z wirników sklada sie z dwu czasz piers¬ cieniowych zewnetrznej i wewnetrznej oraz u- mieszczonych miedzy nimi lopatek. Strumien cie¬ czy roboczej przemieszcza sie poprzez lopatki wij- ników miedzy zewnetrznymi a wewnetrznymi cza¬ szami tworzacymi tak zwana czesc przeplywowa, której przekrój plaszczyzna przechodzaca przez os przekladni nazywamy kregiem cyrkulacji. Wlas¬ ciwy dobór ksztaltu kregu cyrkulacji umozliwia uzyskanie dobrych parametrów charakterystyki przekladni. Ksztalt kregu cyrkulacji w znanych rozwiazaniach nie zapewnia stalej wielkosci prze¬ kroju czesci przeplywowej wzdluz drogi strumie¬ nia cieczy roboczej, a co za tym idzie, predkosc u strumienia w przekroju poludnikowym nie moze byc stala, oraz nie zabezpiecza przed powstawa¬ niem zawirowan cieczy na granicach wirników. Za¬ równo zmiany predkosci poludnikowej wzdluz dro¬ gi strumienia jak i zawirowania cieczy na kran¬ cach wirników sa zródlem strat hydraulicznych i powodem, obnizenia parametrów charakterystyki przekladni.

Istota wynalazku polega na tym, ze w przekroju uzyskanym przez przeciecie przekladni plaszczyzna przechodzaca przez os, ksztalt wewnetrznego toru kregu cyrkulacji jest symetryczny do linii srod¬ kowej prostopadlej do osi, przy czym kazda z dwu symetrycznych czesci wewnetrznego toru o- kreslona jest przez trzy promienie rlf r2, r5, a sto¬ sunki wspólrzednych srodków tych promieni do promienia R o dlugosci równej odleglosci punktu powstalego w wyniku przeciecia czesci toru ze¬ wnetrznego z linia srodkowa prostopadla do osi przekladni w ukladzie wspólrzednych prostokat¬ nych x—y zawarte sa w granicach odpowiednio: dla t± 0,000—0,006 i 0,71—0,73 dla r2 0,000—0,006 i 0,70—0,73 dla r5 0,000 i 0,70—0,73 a stosunki dlugosci promieni t19 r& r5 do promie¬ nia R zawarte sa w granicach 0,15—0,17. Czesc toru zewnetrznego przynalezna do wirnika pompy jest symetryczna wzgledem linii srodkowej do czesci toru zewnetrznego przynaleznego do wirnika 101 006z turbiny, ksztalt kazdej czesci okreslony jest przez dwa promienie rs, r4, a stosunki wspólrzednych srodków promieni r8, r4 do promienia R w ukladzie wspólrzednych prostokatnych x—y zawarte sa w granicach odpowiednio: _ 5 dla r8 0,01—0,04 i 0,45—0,66 dla r4 0,01—0,04 i 0,55^0,66 a stosunki dlugosci promieni r3, r4 do promienia R zawarte sa w granicy 0,35—0,4$. Ksztalt czesci kregu zewnetrznego okreslony jest przez dwa pro- ió mienie r6, r7 o tej samej dlugosci, a stosunek dlu¬ gosci promieni r6, r7 do promienia R zawarty jest w granicy 0,35—0,45. Ponadto stosuneK wspólrzed¬ nych srodka promienia t6 do promienia R zawar¬ ty jest w granicach 0,00 i 0,55—0,66, a stosunek i5 wspólrzednej promienia r7 na osi x do promienia R zawarty jest w granicy 0,00—0,02 i srodek pro¬ mienia r7 jest przesuniety w strone przeciwna do kierunku krazenia cieczy P w typowym zakresie pracy przekladni, a stosunek wspólrzednej srodka 20 promienia r7 na osi y do promienia R zawarty jest w granicy 0,5i5—0,66. Takie skojarzenie poda¬ nych srodków technicznych pozwala na zwieksze¬ nie sprawnosci przekladni, zwiekszenie wartosci przelozenia dynamicznego oraz zmniejszenie war- 25 tosci momentu rozruchowego tzn. zmniejszenie wartosci momentu pobieranego przez wirnik pompy od silnika w momencie ruszania pojazdu.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przed- 30 stawia przekladnie hydrokinetyczna trójwirnikowa w przekroju osiowym, fig. 2 przedstawia ksztalt kregu cyrkulacji na wirniku pompy przekladni, fig. 3 przedstawia ksztalt kregu cyrkulacji na wir¬ niku turbiny przekladni, fig. 4 przedstawia ksztalt 35 kregu cyrkulacji na wirniku kierownicy przekladni.

Jak pokazano na rysunku przekladnia Ifiydrokine- tyczna sklada sie z wirnika pompy 1 polaczonego za pomoca oslony 2 z walem napedowym 3, wir¬ nika turbiny 4 polaczonego za pomoca piasty 5 z 40 walem napedzajacym 6, oraz wirnika kierownicy 7 polaczonego z nieruchoma czescia 8 przekladni.

Kazdy z wirników sklada sie z dwu czasz piers¬ cieniowych zewnetrznej i wewnetrznej oraz umiesz¬ czonych miedzy nimi lopatek. 45 W wyniku przeciecia wirników plaszczyzna prze¬ chodzaca przez os przekladni 9 powstaje krag cyr¬ kulacji 10, a jego ksztalt okreslony jest przez kra¬ wedzie przeciecia wspomnianej plaszczyzny z cza¬ szami zewnetrznymi i wewnetrznymi wirników, 50 które to krawedzie nazywamy odpowiednio ze¬ wnetrznym torem cyrkulacji 11 i wewnetrznym torem cyrkulacji 12, przy czym rozrózniamy czesci zewnetrznego toru 11 przynalezne do wirnika pom¬ py lla, do wirnika turbiny llb i wirnika kierów- 55 nicy lic, oraz czesci wewnetrznego toru 12 przy¬ nalezne od wirnika pompy 12a, do wirnika turbi¬ ny 12b ii wirnika kierownicy 12c. Wewnetrzny tor 12 i zewnetrzny tor 11 wytyczaja droge prze¬ plywu strumienia cieczy roboczej poprzez wir- eo niki, a kierunek przeplywu cieczy dla typowego przedzialu pracy przekladni pokazuje strzalka P.

,Ksztalt kregu cyrkulacji 10 okreslony jest w ukladzie wspólrzednych utworzonych przez os y pokrywajaca sie z linia srodkowa 13, prostopadla es ¦' ~ ¦¦'• 4 do osi przekladni 9 i beda^ osia symetrii we¬ wnetrznego toru 12 i czesci zewnetrznego toru 11 kregu cyrkulacji 10, oraz os x pokrywajaca sie z osia przekladni 9. Fig. 2 przedstawia ksztalt przynaleznego do wirnika pompy 1 zewnetrznego toru lla kregu cyrkulacji 10 i wewnetrznego toru 12a kregu cyrkulacji 10. Ksztalt 12a okreslony jest przezywa promienie tu r2, których stosunki wspól¬ rzednych srodków do promienia R powstalego w wyniku przeciecia czesci toru lla z linia srodkowa 13, w ukladzie wspólrzednych prostokatnych x—y, wynosza w przykladowym wykonaniu odpowiednio: dla r, 0,00521 i 0,72556 dla r2 0,00135 i 0,71091 a stosunki promieni rt, r2 do promienia R wynosza odpowiednio 0,151 i 0,16072. Ksztalt lla okreslony jest takze przez dwa promienie r3, r4, których stosunki wspólrzednych srodków do promienia R wynosza odpowiednio: dla r8 0,03872 i 0,58435 dla r4 0,01136 i 0,63712 a stosunki wartosci promieni r8, r4 do promienia R wynosza odpowiednio 0,41744 i 0,35913. Ponadto na fig 2 pokazano inne wymiary odniesione do promienia R potrzebne do wykonania czasz wir¬ nika pompy 1. Fig. 3 pokazuje ksztalt przynalez¬ nego do wirnika turbiny 4 zewnetrznego toru llb i wewnetrznego toru 12b kregu cyrkulacji 10, a takze pozostale wymiary odniesione do promienia R potrzebne do wykonania czasz wirnika turbi¬ ny 4.

Ksztalty torów 12b i llb odpowiadaja podanym przy opisie fig. 2 ksztaltom torów 12a i lla. Fig. 4 pokazuje ksztalt przynaleznego do wirnika kierow¬ nicy 7 zewnetrznego toru lic d wewnetrznego toru 12c, oraz pozostale wymiary odniesione do pro¬ mienia R potrzebne do wykonania czasz wirnika kierownicy 7. Ksztalt 12c okreslony jest przez pro¬ mien r5, którego stosunki wspólrzednych srodka do promienia R w ukladzie wspólrzednych x—y wy¬ nosza 0,0 i 0,70356, a stosunek dlugosci promienia r5 do promienia R wynosi 0,15843. Ksztalt toru lic okreslony jest przez dwa promienie r6, r7 o tej samej dlugosci, których stosunek do promienia R wynosi 0,36585, przy czym stosunki wspólrzed¬ nych srodka promienia r6 do promienia R wy¬ nosza 0,0 i 0,0598, a promienia r7 0,01042 i 0,6598, a srodek tego promienia przesuniety jest po osi x w kierunku przeciwnym do kierunku przeplywu dieczy P dla typowego przedzialu pracy przekladni.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Przekladnia hydrokinetyczna skladajaca sie z wirników, przy czym co najmniej jeden z nich zwany wirnikiem pompy polaczony jest z walem napedowym, co najmniej jeden inny zwany wirni¬ kiem turbiny polaczony jest z walem napedzaja¬ cym i co najmniej jeden jeszcze inny zwany wir¬ nikiem kierownicy polaczony jest z nieruchoma czescia przekladni lub mechanizmem wolnego kola pozwalajacym na swobodny obrót w jednym kie¬ runku znamienna tym, ze w przekroju uzyskanym przez przeciecie przekladni plaszczyzna przecho¬ dzaca przez os (9), ksztalt wewnetrznego toru (12)101 006 5 kregu cyrkulacji (10) jest symetryczny do linii srodkowej (1&) prostopadlej do osi przekladni (9), przy czym kazda z dwu symetrycznych czesci we¬ wnetrznego toru (12) okreslona jest przez trzy promienie (r^, (r2), (r6), a stosunki wspólrzednych srodków promieni (rt), (r2), (r6) do promienia (R) o dlugosci równej odleglosci punktu, powstalego w wyniku przeciecia czesci toru zewnetrznego (Ha) z linia srodkowa (13), do osi przekladni (9), w u- kladzie wspólrzednych prostokatnych utworzonym przez os (x) pokrywajaca sie z osia przekladni (9) i os (y) pokrywajaca sie z linia srodkowa (13), zawarte sa w granicach odpowiednio: dla (r^ 0,000—0,006 i 0,71—0,73 dla (rg) 0,000—0,006 i 0,70—0,73 dla (r5) 0,000 i, 0,70—0,73 a stosunki dlugosci promienia (rj, (r^), (r6) do promienia (R) zawarte sa w granicy 0,15—0,17.

2. Przekladnia hydrokinetyczna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze czesc toru zewnetrznego przy¬ nalezna do wirnika pompy (Ha) jest symetryczna wzgledem linii srodkowej (13) do czesci toru ze¬ wnetrznego przynaleznego do wirnika turbiny (llb) i ksztalt kazdej z tych czesci okreslony jest przez dwa promienie (r8), {tJ, a stosunki wspólrzednych 6 srodków promieni (r8), (r4) do promienia (R) w ukladzie wspólrzednych prostokatnych (x—y) za¬ warte sa w granicach odpowiednio: dla (r8) 0,01—0,04 i 0,45—0,66 5 dla (r4) 0,01—0,04 i 0,55—0,66 a stosunki dlugosci promieni (r8), (r4) do promie¬ nia

3. Przekladnia hydrokinetyczna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze ksztalt czesci kregu ze¬ wnetrznego (lic) jest okreslony przez dwa pro¬ mienie (r6), (r7) o tej samej dlugosci, a stosunek dlugosci promieni warty jest w granicy 0,35—0,45. w

4. Przekladnia hydrokinetyczna wedlug zastrz. 1 i 3, znamienna tym, ze stosunek wspólrzednych srodka promienia (r6) do promienia (R) -zawarty jest w granicach 0,0 i 0,55—0,66, a stosunek wspól¬ rzednej promienia (r7) na osi (x) do promienia (R) 2Q zawarty jest w granicy 0,0—0,02 i srodek pro¬ mienia (r7) jest przesuniety w strone przeciwna do kierunku krazenia cieczy w typowym zakresie pra¬ cy przekladni (P), a stosunek wspólrzednej srodka promienia (r7) na osi (y) do promienia (R) zawarty 2$ jest w granicach 0,55—0,66. x101 006 Fig. 1101006 Fig.2 »101 00<5 Fig.3101 006